人教版九年级全一册 18.2 电功率 同步练习
一、单选题
1．如图甲的电路中，电源电压为且保持不变，闭合开关后，滑片从端移动到端的过程中，电压表的示数与电流表的示数的关系图像如图乙，下列判断正确的是（ ）
A．的阻值为 B．电路消耗的最小功率为
C．滑动变阻器的最大阻值为 D．电路消耗的最大功率为
2．灯L1上标有“220V；40W”，灯L2上标有“220V；100W”。先将L1和L2串联接到220V的电路中，通过两灯的电流分别为I1和I2，两灯的功率分别为P1和P2；若将L1和L2并联接到同一电路中，通过两灯的电流分别为I3和I4，两灯的功率分别为P3和P4。若不计灯丝电阻的变化，下列判断正确的是（ ）
A．I1=I2；P1
3．如图甲所示电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻，R1为滑动变阻器，图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻R1的关系图像，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为3V
B．电阻R的最大功率是0.9W
C．整个电路的总功率变化了2.4W
D．当R的功率为0.9W时，1s内电路消耗的电能是0.9J
4．如图所示的电路中，电源由两节新的电池组成，两个灯泡的额定电压相同，灯L1的电阻比灯L2的电阻小很多。闭合开关S后，可能观察到的现象是（ ）
A．L1比L2亮
B．电压表示数很小
C．若导线ab断路，电压表示数为0V
D．若导线ab断路，电流表指针正常向右偏转
5．教室中若关掉一盏灯，则教室电路的（ ）
A．总电压变大 B．总电阻变小 C．总功率变大 D．总电流变小
6．如图甲所示电路，电源电压不变，电流表的量程为“0~3A”，小灯泡L的规格为“6V 3W”，忽温度对小灯泡电阻的影响。只闭合开关S2，当滑动变阻器的滑片从b端滑到a端的过程中，滑动变阻器R2的电功率跟电路的总功率之比η与R2的关系如图乙所示，且当滑片滑到b端时，滑动变阻器的阻值为Rb，电流表的示数为0.3A；只闭合开关S1，小灯泡正常发光。在保证电路安全的情况下，下列说法不正确的是（ ）
A． B．电源电压U=18V
C．R1的阻值为24Ω D．开关均闭合，R2的变化范围为8~24Ω
7．如图甲所示电路，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为30 Ω，电压表的量程为0~15 V。电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示，则下列结果正确的是（ ）
A．电源电压为20 V
B．R1的阻值为5 Ω
C．开关S闭合后电路消耗的最小功率为14.4 W
D．为了保证电压表不被烧坏，滑动变阻器的阻值变化范围为4~30 Ω
8．甲、乙、丙三盏灯分别标有“220V 60W”“110V 60W” “36V 60W”的字样，三盏灯都正常发光，比较它们的亮度（ ）
A．甲灯最亮 B．乙灯最亮 C．丙灯最亮 D．一样亮
9．如图所示，“”、“ ”。灯丝电阻不变，电源电压3V。开关闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．L1和L2的电阻之比是 B．L1和L2的电流之比是
C．L1两端电压是2V D．两灯消耗的总功率是1W
10．如图所示，电路中，电源电压恒为6V，电流表量程为0～0.6A．电压表量程为0～3V，滑动变阻器R2规格为“20Ω 0.5A”。移动滑片P，当电流表示数为0.4A，电压表示数为2V。下列说法中正确的是：（ ）
A．定值电阻R1为5Ω
B．滑片P向右移动，电压表、电流表示数都变小
C．滑片P移至变阻器中点时，R1和R2的功率相等
D．为保证电路安全，滑动变阻器阻值可调节范围为0～10Ω
11．如图所示，电源电压保持9V不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“50Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（ ）
①电流表示数允许的变化范围为0.3~0.5A
②电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.225W~0.9W
③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为8Ω~50Ω
④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.35W~2.7W
A．只有①和④ B．只有②和④ C．只有②和③ D．只有①和③
12．根据生活经验，你认为下列数据符合实际情况的是（ ）
A．人的正常体温约为23℃
B．教室里一盏日光灯正常发光的电流约为10A
C．电压力锅煮饭时的功率约为100W
D．大量事实表明：不高于36V的电压对人体是安全的
二、填空题
13．在图所示的电路中，已知R1∶R2=1∶2，电源电压不变。当只闭合S时，电压表的示数为U1；当S和S1都闭合时，电压表示数为U2。则U1∶U2=______，前后两次R1的功率之比为______。
14．当电阻两端的电压由8V变为10V时，通过电阻的电流增加了0.1A，该电阻的阻值为______；该电阻消耗的电功率的变化量为______。
15．在图中，通过电阻 R1的电流跟它两端电压的关系如图甲所示，通过电阻 R2的电流跟它两端电压的关系如图乙所示。根据图像信息可判断甲电阻 R1为______Ω，当R1和 R2串联在电源电压为9V的电路中，它们的总功率为______W。
16．如图所示电路，电源电压保持不变。L上标有“6V 3W”字样，（灯丝电阻不随温度改变）灯泡电阻是______Ω。当只闭合开关S、S1时，电流表示数为，电压表示数为，灯消耗的电功率为；当只闭合开关S、S2时，电流表示数为，电压表示数为U2，灯消耗的电功率为。已知， ，和电流之比为______，和电阻之比为______。
三、综合题
17．厉害了，追风人
你能想象远在青海的阳光能为中原“充电”吗？我国风能、太阳能资源丰富，但它们却像草原上的“野马”，性情不定，难以驯服。有这样一个团队，短短几年时间，他们突破了一个个世界级难题，创造了一项项世界第一。在他们的努力下，应用特高压直流输电将大量富余的清洁电力送到上千公里之外的中东部负荷中心，解决了我国的一次能源和电力负荷呈逆向分布的困局。他们是国家电网经研院直流技术攻关团队，他们被称作驯服风光野马的“追风人”。特高压直流输电成为国家战级技术，和高铁、北斗一样，成为享誉世界的“中国名片”。
2020年6月29日，张北柔性直流电网工程竣工投产，来自草原的绿色动能点亮了京城的万家灯火。张北工程不仅能够满足冬奥会的100%清洁供电需求，还将每年向北京输送225亿度清洁电力，相当于北京年用电量的十分之一。
特高压是指特高压网络（如图），分为交流特高压网络和直流特高压网络，直流特高压是指±800 k V及以上的直流电输电网络；交流特高压指的是1000 k V及以上交流电的电压等级的输电网络。
根据物理学公式，输电损耗与电流的平方成正比，与电路电阻成正比，即电流越大电力损耗越大，这就要求输电线中电流越小越好。另外，从经济性考虑，导线越细材料成本越低，也需要电流越小。从电功率计算公式P=UI（U为传输电压，I为传输导线中的电流）可以看出，在保证功率传输不变的前提下，如果降低电流就要求电压相应提高。在长距离传输中，此做法既降低了传输电力损耗又大量节省了导线材料，经济性和传输效率都得到明显提高，这就是高压电力传输的主要原理。
特高压输电输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少。100万伏特高压输电线路输送电能的能力(技术上叫输送容量)是50万伏超高压输电线路的5倍。所以有人这样比喻，特高压输电是“电力高速公路”。
请根据上述材料,回答下列问题:
（1）将特高压输电比喻为“电力高速公路”,是由于特高压输电具有______特点。
（2）如果线路中电流降低到原来的倍，那么输电线损失的功率为原来损耗的______倍。（填写正确选项前的字母）
A．2 B． C． D．4
（3）在远距离输电中，为了减小输电线中电能的损失你认为还可以采取什么方法？请简要说明原理。______
18．阅读短文，回答问题：
扫地机器人
扫地机器人，能自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物吸纳进自身的垃圾收纳盒（如图所示），机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体：前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物，红外线传输距离远，但遇上浅色或是深色的家居物品它很难反射回来；超声波技术类似蝙蝠采用声波来侦测判断物品及空间方位。现有一款扫地机器人，额定电压为12V，额定功率为30W，电池容量为2500mA h，当剩余电量减为电池容量的20%时，它会主动寻找充电器充电。（电池容量指放电电流与放电总时间的乘积）。
扫地机器人吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表所示。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积，吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。请回答以下问题：
真空度（Pa） 400 450 500 550
风量（m3/s） 0.025 0.020 0.017 0.015
吸入功率（W） 10.00 9.00 8.50 ……
（1）当遇到玻璃门等透明障碍物时，使用 ______（选填“超声波”或“红外线”）感应器效果较好。
（2）机器人正常工作时的电流为 ______A；充满电后至下一次自动充电前能够连续工作的最长时间为 ______min。
（3）根据表格数据，当风量为0.015m3/s时，吸尘电机的吸入功率为 ______，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为 ______；上述风量下，10min内通过吸尘电机排出的空气质量为 ______kg。（取ρ空气=1.3kg/m3）
19．2021年11月30日，娄底市城市生活垃圾焚烧发电项目点火仪式举行。据了解，该项目列入了国家“十三五”生物质发电规划布局，是娄底市重点公益项目，预计日处理生活垃圾800t，能大力缓解娄底市垃圾填埋占地压力，有效解决垃圾围城难题，为促进地区经济发展、改善环境、建设美丽新娄底作贡献。若每天800t生活垃圾都完全燃烧[生活垃圾的热值q=3×106J/kg]。求：
（1）每天生活垃圾燃烧放出的热量；( )
（2）若上述热量的33%用来发电，则每天可转化的电能为多少J；( )
（3）图甲为市面上流行的新型电饭锅，采用了“聪明火”技术，能自动控制温度变化，其简化电路如图乙所示。当该电饭锅两端电压为220V时，在其煮饭的30min内，通过电饭锅的电流随时间变化的图像如图丙所示，则：
①该电饭锅在高温挡正常工作时开关的闭合情况是___________；
②问题（2）中每天垃圾燃烧转化的电能可使该电饭锅完成多少次煮饭工作？（不考虑电饭锅的使用寿命）( )
20．阅读下面短文并回答问题
混合动力汽车
图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存的能量由最大值的20%增大至最大值的70%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示，汽车的某些参数如下表所示。（燃油热值q=4.0×107J/kg）
电机 输出最大功率/kW 40
电池 输出电压/V 300
最大容量/J 1.0×108
整车 质量/t 1
（1）混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，如图所示是汽油机的___________冲程，若飞轮转速是2400r/min，则每秒对外做功___________次；
（2）若汽车发动机以恒定功率输出，在爬坡的时候减慢车速，目的是___________；
（3）下列说法不正确的是___________
A．蓄电池充电时电能转化为化学能 B．司机遇到紧急情况刹车时，人会向前倾
C．行驶时轮胎发热是因为热传递 D．测试过程中汽车行驶时的牵引力为2000N
（4）整个测试过程中，该汽车发动机的牵引力做功为___________J，同时蓄电池获得的电能为___________J，经过测试可以大致计算出，在这种情况下汽车的能量利用率为___________；
（5）在汽车的测试过程中，若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能
①该车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶___________km；
②该车所能达到的最大速度为___________km/h。
21．如图甲所示，已知电源电压U恒定不变，R0为定值电阻。闭合开关S，在滑动变阻器滑片P从a移向b的过程中。
（1）请你在如图坐标系中，分别画出定值电阻R0的功率、电路的总功率与电流的关系的图象；
（2）请你推导出滑动变阻器的功率与电流的关系式，并在图坐标系中，画出滑动变阻器的功率与电流的关系的图象；若电路中的最大电流为1A，此时电路的最大功率是6W，滑动变阻器的功率为1.44W时对应的滑片位置有两处，求滑片位于这两处时电流表的示数之和。温馨提示：推导过程中需要的物理量可以提前设定。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
A．由图可知，滑动变阻器与定值电阻串联在电路中，电压表测量滑动变阻器两端的电压，当滑片从端移动到端的过程中，滑动变阻器阻值变小，电流表示数变大，电压表示数变小，由图乙可知，电路中的最大电流为0.6A，此时滑动变阻器两端电压为0，此时滑动变阻器阻值为0，电路中只有定值电阻，所以定值电阻R1的阻值为
故A错误；
BD．由图乙可知，电路中的最大电流为0.6A，电路中的最小电流为0.2A，由可知，电路消耗的最小功率为
电路消耗的最大功率为
故B正确，D错误；
C．当滑片在b端时，滑动变阻器的阻值最大，电路中的电流最小，滑动变阻器两端电压最大，由图乙可知，当滑片在b端时，电路中的电流为0.2A，滑动变阻器两端电压为4V，滑动变阻器的最大阻值为
故C错误。
故选B。
2．B
【详解】
A．两灯的额定电压相等，根据有
因灯L1的功率小，可知灯L1的电阻大于灯L2的电阻，即
R1> R2
将L1和L2串联接到220V的电路中，因串联电路的电流处处相等，则通过两灯的电流
I1=I2
根据P=I2R可知两灯的功率大小关系为
P1>P2
故A错误；
B．根据串联电路电压的规律，L1和L2串联接到220V的电路中时，L2两端的电压小于L2并联接到同一电路中时L2两端的电压，根据欧姆定律可知
I2
P2
C．根据串联电路电压的规律，L1和L2串联接到220V的电路中时，L1两端的电压小于L1并联接到同一电路中时L1两端的电压，根据欧姆定律可知
I1
P1
D．将L1和L2并联接到同一电路中，两灯两端的电压相等，根据欧姆定律可知，通过两灯的电流分别为
I3
P3
故选B。
3．C
【详解】
A．由图可知，当P在最左端时，R1全部接入电路并与R串联，电压表测R1两端的电压，电路消耗的电功率为
当
时，其电功率最大，由图可知变阻器的最大功率0.9W，通过电路的电流
电源电压
故A错误；
B．当滑片在右端时，滑动变阻器接入电路中的阻值为0，R两点的电压为电源电压，电压最大，根据可得，此时电阻R的电功率最大为
故B错误；
C．根据可知，电源电压一定时，电路中的电阻越大，电路的总功率越小。当滑片在左端时，电阻R1完全接入电路，电路中的阻值最大，电功率最小为
由B可知，电路中只有电阻R时，电路的功率最大为3.6W，所以，整个电路的总功率变化了
故C正确；
D．由A可知，当R的功率为0.9W时，此时电阻R1的功率也是0.9W，电路中的总功率为1.8W，1s内电路消耗的电能为
故D错误。
故选C。
4．B
【详解】
AB．由图可知，两个灯泡串联，电压表测量L1两端的电压，电流表测量电路中的电流，串联电路中各处的电流相等，灯L1的电阻比灯L2的电阻小很多，由P=I2R可知，灯L1的实际功率较小，L1比L2暗，由U=IR可知，灯L1的电压较小，电压表的示数较小，故A不符合题意，B符合题意；
CD．若导线ab断路，电压表串联在电路中，由于电压表内阻很大，电压表的示数接近电源电压，通过电路的电流很小，电流表的示数为零，故CD不符合题意。
故选B。
5．D
【详解】
A．教室电路属于家庭电路，电压保持220V不变，故A错误；
B．教室内各用电器是并联，因此关掉一盏灯后总电阻变大，故B错误；
C．总功率等于各用电器功率之和，关掉一盏灯后总功率减小，故C错误；
D．关掉一盏灯后总功率减小，总电压不变，因此总电流变小，故D正确；
故选D。
6．D
【详解】
A．只闭合S2，L与R2串联，通过二者的电流相等。根据图像，R2的功率占总功率的80%，则L的功率占总功率的20%，L与R2的功率比
根据，电流相同时，功率比等于阻值比，则
故A正确，不符合题意；
B．灯泡的电阻
滑动变阻器的滑片位于b点时的电阻
只闭合S2，滑片在b点时电路的总电阻
电源电压
故B正确，不符合题意；
C．只闭合S1时L与R1串联，此时L可以正常发光，说明L两端的电压为6V，则R1两端的电压为12V，根据串联电路分压规律，元件两端的电压比等于电阻比，所以
所以
故C正确，不符合题意；
D．开关全部闭合时，L被短路，R1，R2并联，电流表测量总电流，此时R1的电流
为了保证安全，总电流不能超过3A，则R2的最大电流
此时R2的阻值最小
所以R2的变化范围为，故D错误，符合题意。
故选D。
7．C
【详解】
AB．由图甲可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压；由图乙可知，当R2=10Ω时U1=12V，当R2′=20Ω时U1′=8V，因串联电路中各处的电流相等，所以，两种情况下电路中的电流分别为
，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源电压保持不变，所以，电源的电压
U=I（R1+R2）=I′（R1+R2′）
即
解得：R1=10Ω，故B错误；
电源的电压
故A错误；
C．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小
故C正确；
D．当电压表的示数U1″=15V时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路中的电：
此时滑动变阻器两端的电压
U2小=U-U1″=24V-15V=9V
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最小，所以，滑动变阻器接入电路中的阻值范围为6Ω~30Ω，故D错误；
故选C。
8．D
【详解】
由题可知，三盏灯都正常发光，它们的实际功率都等于各自的额定功率，并且都是60W，由于灯泡的亮度由实际功率决定，故它们的亮度相同。故选D。
9．D
【详解】
根据电路图可知，两灯泡串联；
A．根据 知，
的电阻为：
的电阻为：
所以和的电阻之比为：
故A错误；
B．因为串联电路电流处处相等，所以和的电流之比是，故B错误；
C．电路的电流为
两端电压是：
故C错误；
D．两灯泡消耗的总功率为：
故D正确。
故选 D。
10．C
【详解】
根据电路图可知，定值电阻R1、滑动变阻器 R2串联，电压表测量滑动变阻器R2两端电压，电流表测量电路电流；
A．因串联电路两端总电压等于各部分电压之和，所以电压表示数为2V时，定值电阻两端电压
定值电阻的阻值
故A错误；
B．滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路中的电流减小，电流表的示数减小，定值电阻两端的电压减小，由于电源电压不变，滑动变阻器两端的电压增大，电压表、示数都增大，故B错误；
C．滑片P移至变阻器中点时，R1和R2的阻值相同，定值电阻R1、滑动变阻器 R2串联，通过两个电阻的电流相同，由可知，R1和R2的功率相等，故C正确；
D．当R1和R2的阻值相同都为10Ω时，电压表两端的电压为3V，如果再增大滑动变阻器的阻值，电压表的示数将超过量程，因此滑动变阻器最大阻值为10Ω；由于滑动变阻器R2规格为“20Ω 0.5A”，电路中的最大电路为0.5A，此时滑动变阻器的阻值
为保证电路安全，滑动变阻器阻值可调节范围为2～10Ω，故D错误。
故选C。
11．B
【详解】
③根据电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测量R1两端的电压；当电压表的最大测量值为3V时，此时定值电阻R1两端的电压U1=3V，电路中的电流
I=I2=I1=
因此电路中的最大电流为0.3A；此时滑动变阻器两端的电压
U2min=U-U1=9V-3V=6V
滑动变阻器连入电路的最小电阻
R2min=
变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为20Ω～50Ω，故③错误；
①电路中的电流最大时，电路的总功率最大，电路消耗的最大功率
Pmax=UI=9V×0.3A=2.7W
电阻R1消耗最大功率
P1=U1I=3V×0.3A=0.9W
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，则总阻值为
Rmax=R1+R2=10Ω+50Ω=60Ω
电路中最小电流
Imin=
则电流表示数允许的变化范围为0.15A～0.3A，故①错误；
②R1消耗的最小功率
P1′=Imin2R1=(0.15A)2×10Ω=0.225W
则电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.225W～0.9W，故②正确；
④电路消耗的最小功率
Pmin=UImin=9V×0.15A=1.35W
则电路消耗总电功率允许的变化范围为1.35W～2.7W，故④正确；
由上分析可知：只有②和④正确。
故选B。
12．D
【详解】
A．人的正常体温约为36.5℃，故A项不符合题意；
B．教室里一盏日光灯正常发光的电功率为60W，电流约为
故B项不符合题意；
C．电压力锅煮饭时的功率约为800W，故C项不符合题意；
D．安全电压是指不致使人直接致死或致残的电压，一般环境条件下允许持续接触的“安全特低电压”是36V，行业规定安全电压为不高于36V。故D项符合题意。
故选D。
13． 1∶3 1∶9
【详解】
[1]当S和S1都闭合时，此时电阻R2被短路，电路为只有电阻R1的简单电路，电压表测电阻R1两端的电压，此时电压表示数U2等于电源电压U。当只闭合S时，该电路为R1、R2串联电路，电压表测电阻R1两端的电压，电压表的示数U1为
U1=IR1
根据电功率推导式可知，此时电阻R1的电功率为
①
根据欧姆定律和串联电路的电压特点，电源电压为
U=I(R1+R2)
因为当S和S1都闭合时，U2=U。已知R1∶R2=1∶2，所以有
[2]当S和S1都闭合时，根据电功率推导式可知，电阻R1的电功率为
②
由①②可得，前后两次R1的功率之比为
14． 20Ω 1.8W
【详解】
[1]根据欧姆定律，当电阻两端的电压为8V时，通过灯泡的电流为 ；当电阻两端的电压为10V时，通过灯泡的电流。电流增加了0.1A，所以
解得：R=20Ω
[2]根据公式，当电压为8V时，电阻的电功率
当电压为10V时，电阻的电功率
所以电功率的变化量为
P2-P1=5W-3.2W=1.8W
15． 10 4.5
【详解】
[1]已知通过电阻 R1的电流跟它两端电压的关系为一过原点的直线，故甲为一定值电阻，由图知，当电压为8V时，通过的电流为0.8A，由欧姆定律
[2]串联电路各处的电流都相等，由上图知，当电路的电流为0.5A时，R1和 R2的电压分别为5V和4V，根据串联电路电压的规律，两电阻的两端的电压恰好为9V，故当R1和R2串联在电源电压为9V的电路中，此时电路的电流为0.5A，它们的总功率为
16． 12 2:1 1:3
【详解】
[1]L上标有“6V 3W”字样，灯泡电阻是
[2]灯泡电阻不变，由可知
即。
[3]由可知，和电阻之比为
即。
17． 见解析 C 见解析
【详解】
（1）[1]由材料可知，特高压输电输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少，所以将特高压输电比喻为“电力高速公路”。
（2）[2]根据物理学公式P=I2R，输电损耗与电流的平方成正比，与电路电阻成正比，如果线路中电流降低到原来的倍，电线的电阻不变，所以输电线损失的功率为原来损耗的
倍
故选C。
（3）[3]在远距离输电中，为了减小输电线中电能的损失，可以使用电阻较小的材料作为导线，比如使用超导材料，它的电阻为零，输电时，没有电能的损失。
18． 超声波 2.5 48 8.25W 33% 11.7
【详解】
（1）[1]当遇到玻璃门等透明或半透明障碍物时，红外线将直接穿过而没有回波，这样扫地机器人就无法感应到前方有障碍物，所以不能使用红外线感应器，使用超声波感应器较好。
（2）[2]由P=UI得，机器人正常工作时的电流为
[3]充满电后的电池容量为Q1=2500mA h，下一次自动充电前的电池容量为
Q2=ηQ1=20%×2500mA h=500mA h
消耗的电池容量为
Q=Q1﹣Q2=2500mA h﹣500mA h=2000mA h
正常工作时的电流
I=2.5A=2500mA
由 得，连续正常工作的最长时间为
（3）[4]由表格中二数据可知
400Pa×0.025m3/s=10W
500Pa×0.017m3/s=8.50W
故吸入功率等于真空度与风量的乘积，当风量为0.015m3/s时，真空度为550Pa，吸尘电机吸入功率为
P吸入=550Pa×0.015m3/s=8.25W
[5]此时其效率为
[6]当风量为0.015m3/s时
t=10min=600s
通过吸尘电机排出的空气体积
V=0.015m3/s×600s=9m3
由 得，通过吸尘电机提出的空气质量
m=ρ空气V=1.3kg/m3×9m3=11.7kg
19． 2.4×1012J 7.92×1011J S、S1都闭合 8×105次
【详解】
（1）[1]每天生活垃圾完全燃烧放出的热量
Q放=mq=800×103kg×3×106J/kg=2.4×1012J
（2）[2]放出热量转化的电能
W=Q放η=2.4×1012J×33%=7.92×1011J
（3）①[3]由图乙知，开关S、S1都闭合时，两个电阻并联在电路中，电路中的总电阻较小，据 知，此时电路消耗的电功率较大，为高温挡；开关S闭合、S1断开时，电路中只有R1工作，电路中的电阻较大，处于低温挡。
②[4]由图丙知，电饭锅煮一次饭过程中，高温档电流I1=3A，工作时间
t1=10min+5min=15min
低温档电流I2=2A，工作时间
t2=5min+10min=15min
所以煮一次饭消耗的电能
W1=UI1t1+UI2t2=220V×3A×15×60s+220V×2A×15×60s=9.9×105J
则每天燃烧垃圾放出的热量转化成的电能可使电饭锅完成煮饭的次数
20． 做功 20 增大牵引力 C 1×108 5×107 37.5% 80 60
【详解】
（1）[1]进、排气门关闭，火花塞点火，活塞下行，此时为汽油机的做功冲程。
[2]飞轮转速为
n=2400r/min=40r/s
飞轮每秒转40转；已知汽油机每个工作循环中，飞轮转动2转，对外做功1次，因次，汽油机每秒对外做功20次。
（2）[3]根据公式可知，当功率P恒定时，减慢车速v，可以使汽车获得更大的牵引力F。
（3）[4]A．蓄电池充电时，电能转化为化学能存在电池中，待蓄电池被使用时，存储的化学能又转化为电能，实现对外供电，故A正确，不符合题意；
B．司机遇到紧急情况刹车时，由于惯性，人有继续保持向前运动的趋势，故人会前倾，故B正确，不符合题意；
C．行驶时轮胎发热，是因为摩擦力对轮胎表面做功，导致轮胎内能增加，温度升高，故C错误，符合题意；
D．测试过程中汽车以v=50km/h匀速行驶，故汽车处于平衡状态，水平方向所受的牵引力与摩擦阻力相等，结合图乙可知，此时汽车受到的摩擦阻力为2000N，故其牵引力也为2000N，故D正确，不符合题意。
故选C。
（4）[5]汽车以v=50km/h匀速行驶t=1h，行驶的距离为
s=vt=50km/h×1h=50km=5×104m
牵引力为F=2×103N，则牵引力做功为
W=Fs=2×103N×5×104m=1×108J
[6]蓄电池储存的能量的最大值为W电池=1.0×108J，能量由最大值的20%增大至最大值的70%，获得的电能为
W获得=(70%-20%)×W电池=5.0×107J
[7]汽油燃烧释放的能量为
Q放=mq=10kg×4.0×107J/kg=4×108J
在这种情况下汽车的能量利用率
（5）[8]当汽车速度为v0=25km/h，根据图乙可知，汽车受到的摩擦阻力为
f0=1000N
设汽车最远行驶距离为s0，电池最大输出能量为
Wmax输出=80%×1.0×108J=8×107J
则汽车最远行驶距离为
[9]根据图乙可知，汽车所受阻力与速度的关系为
fx=40N·h/km×v=144N·s/m×v
汽车电机输出功率与速度、阻力的关系为
P电机=fxv=144N·s/m×v2
电机最大输出功率为Pmax=40kw时，可以获得最大速度
21．（1）；（2）；1A
【详解】
解：（1）由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻R串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器的滑片在b端时，接入电路的阻值为0时，只有R0的简单电路，电路中的总电阻最小，由可知电路中的电流最大，最大电流为
由P=UI可知电路的总功率最大，定值电阻R0的最大功率
此时的总功率最大值是，由P=UI可知，电源电压U不变，P与I成正比，定值电阻R0的电功率表达式是P0=I2R0，R0的电功率与I2成正比，如图
图线1表示总功率与电流的关系，图线2表示定值电阻R0与电流的关系；
（2）滑动变阻器的功率
当R=R0时，变阻器的功率最大，最大值为
滑动变阻器的功率
①
如图所示
图线3为滑动变阻器的功率与电流的关系的图象。电路中的电流最大时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，电路中只有R0，由题意可知，I=1A，P0=6W，R0的阻值
PR=1.44W时，带入①的表达式，可得
解得
I1=0.4A，I2=0.6A
滑片位于这两处时电流表的示数之和
答：（1）如上图甲所示；
（2）如上图乙所示；滑片位于这两处时电流表的示数之和是1A。
答案第1页，共2页
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